王佰超
生活中,我們常需要測量某些物品的長度。其中一些可以用尺子測量,但還有很多極為細(xì)小或極為長遠(yuǎn)的長度,我們用尺子是無法測量的。要想知道這些長度的數(shù)據(jù),我們該怎么辦呢?一定要利用所學(xué)的科學(xué)知識和先進(jìn)的科學(xué)設(shè)備做輔助才能把它們測量出來。比如,微小細(xì)菌的長度我們能借助電子顯微鏡,紙張厚度可以通過測量加計(jì)算的方法得出……那么極大、極遠(yuǎn)的長度我們該如何測量呢?
測量:北京到上海有多遠(yuǎn)?
在測量前要準(zhǔn)備一張標(biāo)注了比例尺的地圖和一根細(xì)線。首先,我們讓細(xì)線與地圖上北京到上海的鐵路線完全重疊,并在棉線的兩端做上標(biāo)記。然后拉直棉線,用刻度尺測出標(biāo)記間距離,這個距離就是地圖上兩地間的距離。再乘以比例尺的倍數(shù),就能得到北京到上海的實(shí)際距離。
這個方法的好處是:雖然地圖上的鐵路或河流的長度不是一條直線,無法直接用直尺測量,但是借助易彎曲、彈性小的細(xì)棉線,使其與被測物體緊密接觸,最后量出細(xì)棉線伸直的長度即可,這種方法咱們就叫它“化曲為直法”好了。
通過這個方法,你不僅可以測出國內(nèi)兩個地區(qū)的距離,不同國家的兩個城市間的距離也能測量出來。
如果地球上兩點(diǎn)間的距離你能設(shè)法測量出來,并覺得不太麻煩,那么到宇宙中測量距離呢?比如,測一測月球到咱們地球的距離。
測量:月球距地球的距離有多遠(yuǎn)?
要測試宇宙月球與地球之間的距離,我們首先得想到太陽,因?yàn)樗馨l(fā)出光芒,光在真空中的速度是每秒30萬千米,因此只要記錄光從發(fā)出到反射回來用的時間,用它乘以光速就是光走的路程,這個數(shù)據(jù)的一半就是月亮跟我們所處地球之間的距離。不過,要靠太陽光來做測量可不太順手,我們需要用亮度高、方向性好的激光來實(shí)施測量。
在利用光速的同時,如果再配上一臺精確的時鐘,就可以測量出超級遠(yuǎn)的距離,而且得到的數(shù)據(jù)很準(zhǔn)確。這種測量距離的方法被稱為激光測距法,小轎車上加裝的導(dǎo)航系統(tǒng)就是利用類似的原理工作的。
如果你還想知道更大距離的測量方法,比如太陽系、銀河系甚至整個宇宙有多大,就不得不借助更多的科學(xué)知識來計(jì)算和測量了。雖然目前我們已經(jīng)能分別得出太陽系、銀河系和宇宙的大概長度和廣度,但是測量的精確度還不夠理想??茖W(xué)在進(jìn)步,我們?nèi)祟惖闹腔鄹菬o窮的,只要善于思考、實(shí)踐,我們一定能測量出所需物體的準(zhǔn)確長度。當(dāng)然,我們在平日里要養(yǎng)成勤思考的習(xí)慣,說不定下一個偉大而又精確的測量方法就是你想出來的呢!